高純氘氣生產方法簡介
文章出處：責任編輯：人氣：-發表時間：2023-05-29 09:35:02【大
中 小】
高純氘氣生產方法簡介
氘清單
氘，也稱為重氫，符號D或2H，是氫的同位素。氫含有0.02%的氘。重氫在天然水中的濃度約為150ppm
（百萬分之150）。氘符號12H或D。分子量4032。無色無味的氣體。熔點-254.6℃（16.132kPa），沸
點-249.7℃。易溶于水和其他液體。天然水通常由兩個氫原子和一個氧原子組成，但氫原子有三種不同質
量的同位素：氫（H，氫）、氘（D，重氫）和氚（T，超重氫），原子量為1,2,3。氘的大部分物理和化學
性質與氫相似，在大多數情況下，氘的反應性略低于氫。氘主
要以重水和氘氣的形式使用。
1931年末，美國研究人員Harold Clayton Urey通過蒸發后的光譜探測發現了重氫（氘，D）。尤里于1934
年獲得諾貝爾化學獎。
如果人體內氘過多，就不能產生足夠的能量，從而導致疲勞、癌癥和各種慢性病。許多人之所以患有這種
疾病，是因為他們的內部環境中氘含量過高，這可歸因于各種原因，如轉基因食品、工業食品和沿海生活。
在工業食品中，氘含量相對較高，過量攝入這類食品會增加人體內的氘含量。如果體內的氘水平過高，很
難調節到正常水平（130 ppm），而且氘太重，會干擾蛋白質和DNA，從而導致癌癥。20%的癌癥患者的
基因沒有突變，但氘會導致DNA生長和細胞持續分裂。
氘氣生產技術
1.液氫蒸餾技術
氘是氫的同位素，天然氫的氘含量在0.013到0.015之間。氘的沸點為23.5K，氫的沸點為20.38K，HD的沸
點為22.13K。理論上，利用液態氫的蒸餾來生產氘氣是完全可能的。通常，在低溫蒸餾中，第一濃度為HD，
但在繼續蒸餾濃縮和進一步處理之前，HD必須通過催化劑轉化為D2、HD和H2平衡混合物。目前，液氫蒸
餾中的低溫蒸餾技術主要采用JET低溫蒸餾系統生產氘氣。然而，蒸餾技術的回歸對能源消耗要求很高，能
源消耗問題嚴重，經濟性不理想，能源消耗還有提高的空間。
2.鎢電解技術
重水電解技術使用電解水裝置，該裝置使用堿金屬氘氧化物作為電解質或固體聚合物進行重水電解。盡管通
過該技術生產的氘氣體的純度相對較高，但是生產的氘氣的純化仍然是必要的。提純的重點是去除雜質，減
少氘氣中所含的氫同位素雜質質子，但去除質子的難度很大，加工過程非常復雜。此外，電解過程中的能耗
問題非常明顯：在應用中，降低操作電壓和提高能效的主要策略是減少電極之間的距離、增加工作壓力、提
高操作溫度、改變電極材料和使用添加劑。
3.氣相色譜法
氣相色譜法發明于1952年，具有廣泛的應用。1957年，氣相色譜法成功地用于生產氘氣。目前，常用的氫同
位素氣相色譜分離技術有H2過渡色譜、前色譜、沖洗色譜和自轉移色譜。H2過渡色譜法制備量大，產率和濃
縮率最高，但工藝相對復雜。主要色譜過程相對簡單，適用于從天然氫中生產氘氣。沖洗色譜法生產的氘氣純
度較低，不能滿足要求，因此很少使用。獨立色譜法具有無載氣、濃縮率高、回收率適中的優點，是最理想
的色譜氘生產技術。
中國特種氣體供應首選品牌
